节点和Topic通信

1、简介

对于实时性、周期性的消息，使用topic来传输是
最佳的选择。 topic是一种点对点的单向通信方式，这里的“点”指的是node，也就是说node之
间可以通过topic方式来传递信息。 topic要经历下面几步的初始化过程：首先， publisher节点
和subscriber节点都要到节点管理器进行注册，然后publisher会发布topic， subscriber在
master的指挥下会订阅该topic，从而建立起sub-pub之间的通信。注意整个过程是单向的。其
结构示意图如下：

总结三点：
1. topic通信方式是异步的，发送时调用publish()方法，发送完成立即返回，不用等待反
馈。
2. subscriber通过回调函数的方式来处理消息。
3. topic可以同时有多个subscribers，也可以同时有多个publishers。 ROS中这样的例子
有： /rosout、 /tf等等。

/**
 * 该例程将发布chatter话题，消息类型String
 */
 
#include <sstream>
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

int main(int argc, char **argv)
{
  // ROS节点初始化
  ros::init(argc, argv, "talker");
  
  // 创建节点句柄
  ros::NodeHandle n;
  
  // 创建一个Publisher，发布名为chatter的topic，消息类型为std_msgs::String
  ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);

  // 设置循环的频率
  ros::Rate loop_rate(10);

  int count = 0;
  while (ros::ok())
  {
    // 初始化std_msgs::String类型的消息
    std_msgs::String msg;
    std::stringstream ss;
    ss << "hello world " << count;
    msg.data = ss.str();

    // 发布消息
    ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());
    chatter_pub.publish(msg);

    // 循环等待回调函数
    ros::spinOnce();
    
    // 按照循环频率延时
    loop_rate.sleep();
    ++count;
  }

  return 0;
}

/**
 * 该例程将订阅chatter话题，消息类型String
 */
 
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

// 接收到订阅的消息后，会进入消息回调函数
void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
  // 将接收到的消息打印出来
  ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str());
}

int main(int argc, char **argv)
{
  // 初始化ROS节点
  ros::init(argc, argv, "listener");

  // 创建节点句柄
  ros::NodeHandle n;

  // 创建一个Subscriber，订阅名为chatter的topic，注册回调函数chatterCallback
  ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);

  // 循环等待回调函数
  ros::spin();

  return 0;
}

用指令发布/订阅topic消息msg

Publisher和Subscriber节点详解

一、Publisher节点

/*"ros/ros.h"里面包含了ROS系统内最常用的一些头文件，包含此文件，便可以使用ROS的核心功能。*/
#include "ros/ros.h" 
/*"std_msgs/String"是由std_msgs包自动生成的头文件，定义了String信息类型，包含此文件，我们就可以使用String类型*/
 #include "std_msgs/String.h" #include <sstream> 
/*** This tutorial demonstrates simple sending of messages over the ROS system. */ 
int main(int argc, char **argv) { /**
  * ros::init()函数需要两个系统命令行参数argc和argv，
  * 由此可以执行命令行传来的任何ROS参数和节点的重命名

  * 第三个参数是节点的名字，
  * 注意这里只能使用基本命名，
  * 即名字里不能含有'/'

  * 在使用ROS的其他部分之前，你必须调用ros::init()
  **/ ros::init(argc, argv, "talker"); /**
   * NodeHandle 是节点同ROS系统交流的主要接口
   * NodeHandle 在构造的时候会完整地初始化本节点 
   * NodeHandle 析构的时候会关闭此节点
   */ 
　　ros::NodeHandle n; /**
   * 我们通过advertise() 函数指定我们如何在给定的topic上发布信息
   * 它会触发对ROS master的调用，master会记录话题发布者和订阅者
   * 在advertise()函数执行之后，master会通知每一个订阅此话题的节点
   * 两节点间由此可以建立直接的联系

   * advertise()会返回一个Publisher对象，使用这个对象的publish方法我们就可以在此话题上发布信息
   * 当返回的Publisher对象的所有引用都被销毁的时候，本节点将不再是该话题的发布者

   * 此函数是一个带模板的函数，需要传入具体的类型进行实例化
   * 传入的类型就是要发布的信息的类型，在这里是String

   * 第一个参数是话题名称

   * 第二个参数是信息队列的长度，相当于信息的一个缓冲区
   * 在我们发布信息的速度大于处理信息的速度时
   * 信息会被缓存在先进先出的信息队列里
   */
　　ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000); /**
   * Rate loop_rate()构造了一个Rate类的对象
   * 用来指定我们发布信息的频率，单位为hz，即每秒多少次
   * 在我们调用Rate对象的sleep（）方法之前，信息发布的频率不会发生变化
  **/ 
　　ros::Rate loop_rate(10); /**
   * 一个记录我们发布的信息数量的计数器
   * 它用来为每条信息产生不一样的字符串
   * 如'1 message','2 message'这样
   */ 
　　int count = 0; /**
   * roscpp默认会构造一个咱SIGINT的处理器来处理系统信号
   * 当出现以下情况之一的时候ros:ok()会返回false：
   *   1.接受到了一个SIGINT信号(Ctrl-C)
   *   2.在程序中调用了ros::shutdown()
   *   3.所有的ros::NodeHandle对象及引用都被销毁
  **/ 
　　while (ros::ok()) { /**
     * 这是一个message对象，我们向其中填入数据，然后可以发布它
     */
　　 std_msgs::String msg; /**
     * 我们发布的信息的格式为"hello world 1/2/3..."
     */ std::stringstream ss;
　　 　　ss << "hello world " << count; 
　　　　msg.data = ss.str(); /**
     * ROS_INFO是对ROS系统对printf/cout的替代
     */ 
　　　　ROS_INFO("%s", msg.data.c_str()); /**
     * publish()函数用来发布信息
     * 信息类型必须为前一步实例化advertised()时使用的模板参数的类型
     * 这里为String
     */
　　　　 chatter_pub.publish(msg); /**
     * 在这个简单的应用中，我们没有使用任何回调函数
     * 所以ros::spinOnce()的调用不是必须的
     * 但是一直在代码里调用ros::spinOnce()是个好习惯
     * 它可以保证你指定的回调函数会被调用
     */ 
　　　　ros::spinOnce(); /**
     * 调用Rate对象的sleep方法来使我们前面指定的信息发布频率10Hz生效
     */ loop_rate.sleep(); 
　　　　++count; 
　　　　} 
　　　　return 0;
 }

#include "ros/ros.h" 
#include "std_msgs/String.h" /**
 * 传给NodeHandle.subscribe()的回调函数
 * 它的参数是一个share_ptr类型的只能指针，功能这里不细讲
 */ void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg) 
　　{ ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str()); }
 int main(int argc, char **argv)
 { ros::init(argc, argv, "listener");
 ros::NodeHandle n; /**
   * 参数1：话题名称
   * 参数2：信息队列长度
   * 参数3：回调函数，每当一个信息到来的时候，这个函数会被调用
   * 返回一个ros::Subscriber类的对象，当此对象的所有引用都被销毁是，本节点将不再是该话题的订阅者
   */ ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback); /**
   * 调用ros::spin()函数，进入一个循环
   * 不断地接受信息，然后执行回调函数，知道ros::ok()返回false
   */ ros::spin(); return 0; }